امکان سنجی استفاده از پدیده تحریک لایه مرزی در خنک کاری پره های توربین گازی

در این تحقیق امکان استفاده از پدیده تحریک لایه مرزی در خنک کاری پره های توربین گازی مورد مطالعه و بررسی قرار گرفته است. از آنجا که پره های متحرک و ثابت ردیفهای نخستین توربین گازی نیاز به سرد کردن و انتقال حرارت شدید دارند، به منظور افزایش عمر پره های توربین تلاش شده است تا با تحریک لایه مرزی سیال خنک کاری، میزان انتقال حرارت افزایش داده شود.ایجاد مانع در مسیر خنک کاری باعث می شود که در اثر برخورد جریان با آن، الگوی جریان و پایداری لایه مرزی تغییر نماید.در این تحقیق مسیر خنک کاری به صورت کانال دو بعدی و سه بعدی، توسط نرم افزازgambit شبیه سازی شده است. با بررسی نتایج به دست آمده از شبیه سازی دوبعدی و سه بعدی مسیر خنک کاری همراه با مانع توسط نرم افزار fluent، مشخص شد که شکل و اندازه محرک در روند تحریک لایه مرزی بسیار با اهمیت تلقی می گردد بطوریکه افزایش اندازه مانع در راستای عمود بر جریان و کاهش اندازه آن در راستای جریان باعث افزایش ضریب انتقال حرارت میانگین از سطح و افزایش افت فشار جریان می شود. تحلیل سه بعدی تحریک جریان در مسیر خنک کاری بوسیله مانع استوانه ای، همراه با جریان خارجی روی پره، نشان می دهد که شار حرارتی منتقل شده به جریان خنک کاری حدود 10% نسبت به حالت بدون تحریک افزایش داشته است. همچنین آشفتگی جریان توسط روش rng k- مدل گردیده است